Kapitel 06.02: Die Zelle I: Zelltypen und ihr Aufbau
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Kapitel 06.02: Die Zelle I: Zelltypen und ihr Aufbau 1 Kapitel 06.02: Die Zelle I: Zelltypen und ihr Aufbau 19.03.17 Kapitel 06.02: Die Zelle I: Zelltypen und ihr Aufbau 2 Inhalt Kapitel 06.02: Die Zelle I: Zelltypen und ihr Aufbau....................................................................................1 Inhalt...................................................................................................................................................... 2 Schärfe Deinen Blick: Die Zelle ist nicht platt und zweidimensional!......................................................3 Die Pflanzenzelle................................................................................................................................... 4 Die Stadt „Celle“................................................................................................................................ 4 Die Pflanzenzelle................................................................................................................................... 5 Zellorganellen der tierischen Zelle.........................................................................................................5 Die tierische Zelle................................................................................................................................... 6 Zellorganellen der tierischen Zelle.........................................................................................................7 Aufbau der Bakterienzelle (Prokaryotenzelle)........................................................................................8 Die Bakterienzelle ist eine Procyte.........................................................................................................9 Die Pflanzenzelle zum Basteln............................................................................................................. 11 Hefezelle im Rasterelektronen-Mikroskop - (Gefrierbruchtechnik).......................................................12 Wiederholungsfragen........................................................................................................................... 13 19.03.17 Kapitel 06.02: Die Zelle I: Zelltypen und ihr Aufbau 3 Schärfe Deinen Blick: Die Zelle ist nicht platt und zweidimensional! Kannst Du von diesem Querschnittsbild auf den dargestellten Gegenstand schließen? Was fehlt, um sich selbst ein umfassendes Bild davon machen zu können? Auflösung: Es ist ein Querschnitt durch einen Kaffeebecher! Auch die Zellquerschnitte, die wir im Mikroskop sehen stellen nur einen Ausschnitt dar! Durch geschicktes Fokussieren, kann man aber einen besseren Überblick über die einzelnen Schichten bekommen. Kannst Du nun erklären, warum man nicht bei jeder Zelle einen Zellkern sieht? 19.03.17 Kapitel 06.02: Die Zelle I: Zelltypen und ihr Aufbau 4 Die Pflanzenzelle Die Stadt „Celle“ Was für „Einrichtungen“ benötigte eine mittelalterliche Stadt? - Fleischfabrik (Ribosomen - ER rauh) - Scheunen (Lagerhaus) - Stadtmauer mit vorgelagerten Palisaden (Zellwand) - Apotheke (Golgi-Apparat) - Kraftwerk (Mitochondrien) - Rathaus (Zellkern) - Stadtfluss Membran wasserdurchlässig - Stadttor Carriereiweiße - „Solarzellen“ Chloroplasten - Kanalsystem ER Zellen enthalten Organellen. Dies sind Abschnitte in einzelnen Zellen, die von Membranen umgeben sind und eine bestimmte Funktion haben. Achtung: Organellen sind keine Organe! Organe bestehen aus vielen Zellen - Organellen sind Bestandteile innerhalb einer Zelle! freie Ribosomen (nicht an das ER gebunden) Zellwand (hart, schützt, nur bei Pflanzen) Zellmembran (weich, begrenzt die Zelle) Zellkern (Steuerorganelle mit Erbgut DNA) Endoplasmatisches Reticulum (ER) (Transportsystem) Chloroplasten (Photosynthese) Vakuole (Speicherorganelle) Zellplasma Leukoplasten (Speicherorganellen) Mitochondrien (Zellatmung) Golgi-Apparat (Sekretion) mit Lysosomen (Transport der Sekrete) 19.03.17 Kapitel 06.02: Die Zelle I: Zelltypen und ihr Aufbau 5 Die Pflanzenzelle Quelle Bild: public Domain: http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Plant_cell_structure_svg-de.svg from Mariana Ruiz LadyofHats - Muchas gracias! Zellorganellen der tierischen Zelle Name Funktion Aufbau Zellwand schützt die Zelle hart, besteht aus Cellulose und Lignin Zellmembran begrenzt die Zelle Semipermeabel, Doppellipidschicht, enthält Proteine Zellkern Steuerorganelle mit Erbgut (DNA) Linsen-/Kugelförmig Endoplasmatisches Retikulum (ER) Transportsystem glattes und rauhes ER, das rauhe ER ist im Gegensatz zum glatten mit Ribosomen bedeckt Chloroplasten Photosynthese grün Vakuole Speicherorganelle Cytoplasma Flüssigkeit in der die Organellen schwimmen und Stoffe gelöst sind. Leukoplasten Speicherorganellen Mitochondrien Zellatmung s. Tierzelle Golgi-Apparat mit Lysosomen Sekretion Transport der Sekrete s. Tierzelle s. Tierzelle Die Pflanzenzelle und die Tierzelle sind Eucyten (bzw. eukaryotische Zellen)! Eucyten sind Zellen mit Zellkern. Die Lebewesen werden auch Eukaryonten genannt! 19.03.17 Kapitel 06.02: Die Zelle I: Zelltypen und ihr Aufbau 6 Die tierische Zelle Quelle Bilder: public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Animal_cell_structure_de.svg; http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Animal_cell_structure_numbered_version.svg; by Mariana Ruiz „LadyofHats“ - Muchas gracias! 19.03.17 Kapitel 06.02: Die Zelle I: Zelltypen und ihr Aufbau 7 Zellorganellen der tierischen Zelle Name Aufgabe Plasmamembran Grenze einer Zelle, Selektion wichtiger Substanzen für die Zelle. Struktur selektivpermeabel, Doppellipidschicht, enthält Proteine Endoplasmatisches Retikulum (ER) Transport-/Sammelfunktion (→ Proteinbiosynthese), Stoffaustausch zwischen Zelle und extrazellulärem Raum von Ribosomen besetztes Netzwerk von Kanälen und Hohlräumen rauhes (granuläres) ER: mit Ribosomen besetzt glattes (agranuläres) ER: ohne Ribosomen Cytoplasma Stofftransport innerhalb der Zelle flüssig, enthält Ionen, Enzyme, Proteine Golgi- Apparat (Dictosym) 1 Transport von Glykoproteinen vom ER System geordneter Zysternen über Golgiapparat zu sekretorischen Stapel flacher membranumgrenzter Räume, Vesikeln regelmäßig angeordnet (Bsp. Neurotransmitter im Nervendsystem) Lysosom Verdauung kleine Vesikel, pH wert 4,5 – 5 => sauer Chromatinfäden enthalten die Erbinformation lange Fäden aus DNA im Zellkern Mitochondrien „Kraftwerke“ der Zelle, Hauptort der Zellatmung zur Gewinnung von ATP Durchmesser 0,3- 0,7 μm, Doppelmembran Kernhülle Einlass Ribosomen um t-RNA zu synthetisieren enthält Kernporen, nicht vollkommen geschlossen Kernplasma ----------------------- --------------------- Zellkern genetisches Steuerzentrum der Zelle, enthält die Erbanlagen in Form von Chromosomen Linsen/-kugelförmig Kernkörperchen Synthese der Prä-Ribosomen1 kugelige Struktur, löst sich während Mitose auf und bildet sich in den neuen Zellen neu Centriol Ausgangspunkt für die Bildung des Spindelapparates besteht aus Mikrotubuli Ribosomen Proteinbiosynthese runde Partikel, zweiteilig Gelangen durch die Poren der Kernhülle ins Cytoplasma und werden zu den eigentlichen Ribosomen 19.03.17 Kapitel 06.02: Die Zelle I: Zelltypen und ihr Aufbau 8 Aufbau der Bakterienzelle (Prokaryotenzelle) Zellwand Zellmembran mit Einstülpungen Zellplasma Ribosomen Schleimkapsel ringförmige DNA Granulum Reservestoffe Plasmid Name Funktion Aufbau Kapsel Schutz (vor Austrocknung, Phagocytose) mit Zellwand verankert, Zellwand Schutz Hart, besteht aus Murein Plasmamembran s.Tierzelle s. Tierzelle Cytoplasma s. Tierzelle s. Tierzelle Ribosomen '' '' Plasmid ringförmig variables Element, nicht essenzielle Gensequenzen Pili Anheftung (an tierische Zellen) fadenförmiges Anhängsel Ringförmige DNA (= Nukleoid) Replikation Erbgut Geißel (=Flagellum) Fortbewegung gewundene Proteinfäden Die Bakterienzelle ist eine Procyte - die Lebewesen werden auch Prokaryonten genannt! Prokaryonten verfügen nicht über einen Zellkern. 19.03.17 Kapitel 06.02: Die Zelle I: Zelltypen und ihr Aufbau 9 Die Bakterienzelle ist eine Procyte Procyten sind Zellen ohne Zellkern =>Die DNA liegt frei im Zellplasma Quelle Bild: Public domain by Wikicommonsuser LadyofHats (Marina Ruiz) - thank you; http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Average_prokaryote_cell-_en.svg 19.03.17 Kapitel 06.02: Die Zelle I: Zelltypen und ihr Aufbau 10 Vergleich Tier-, Pflanzen-, Bakterienzelle – – – – Pflanzenzelle Chloroplasten & Plastiden Vakuolen Tüpfel (benutzt Stärke zur Speicherung von Kohlenhydraten) Tierzelle - Zellwand (bei Pflanzen Cellulose) ( bei Bakterien aus Murein) - Cytoplasma - Thylakoide - Ribosomen - Nukleinsäuren - Zellmembran - ringförmige DNA - Mesosomen - Plasmide - Geißel (Einzeller) - Glycogen - Zellkern (Nucleus) - Mitochondrien - Golgi-Apparat - ER - Lysosomen - Cytoskelett - Centriol - (benutzt Glycogen zur) Speicherung von Kohlenhydraten) Bakterienzelle Pflanzenzellen Pflanzen- und Bakterienzellen Bakterienzellen Bakterien- und Tierzellen Tierzellen Tier- und Pflanzenzellen Tier-, Pflanzen-, & Bakterienzellen 19.03.17 Kapitel 06.02: Die Zelle I: Zelltypen und ihr Aufbau 11 Die Pflanzenzelle zum Basteln 19.03.17 Kapitel 06.02: Die Zelle I: Zelltypen und ihr Aufbau 12 Hefezelle im Rasterelektronen-Mikroskop - (Gefrierbruchtechnik) Quelle Bild: EM-Aufnahmen mit freundlicher Genehmigung von Prof. Dr. Paul Walther et al, Universität Ulm, http://www.uniulm.de/elektronenmikroskopie/ 19.03.17 Kapitel 06.02: Die Zelle I: Zelltypen und ihr Aufbau 13 Wiederholungsfragen Klasse 7/8 & Oberstufe: 1. Zeichne ein Schema des Lichtmikroskops. Beschrifte alle wichtigen Abschnitte 2. Was versteht man unter „Auflösevermögen“? Wie wird die Gesamtvergrößerung eines Mikroskops berechnet? 3. Was ist ein Elektronenmikroskop? 4. Mit dem Elektronenmikroskop können keine lebenden Tiere beobachtet werden. Weißt Du warum? Weshalb verwendet man es dennoch in der Biologie? 5. Nenne die kleinste Einheit des Lebens und nenne Beispiele für tierische und pflanzliche Einzeller 6. Zeichne und beschrifte den Aufbau einer vollständigen Pflanzenzelle 7. Erkläre den Begriff „Organell“ und erkläre den Unterschied zu dem Begriff „Organ“ 8. Nenne die Dir bekannten Organellen und ordne Ihnen ihre Funktion zu 9. Nenne Unterschiede zwischen tierischen- und pflanzlichen Zellen 10. Bakterienzellen sind bis zu 1000mal kleiner als Pflanzenzellen. Welche Rückschlüsse lässt das auf ihren inneren Aufbau zu? 19.03.17
